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尼龍PA6與碳纖維增強聚丙烯的國際范兒
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發表時間：2022-12-30 14:15:13
碳纖維增強復合材料( Carbon FiberReinforced Polymer，CFRP) 是作為增強材料的碳纖維和作為基體材料的樹脂組成，早期的碳纖維復合材料主要用于軍事領域。隨著材料性能、成型工藝的提高及價格成本的下降，碳纖維復合材料被越來越多的應用到一般工業和體育休閑等領域。 
碳纖維能夠使聚丙烯的彈性模量有所提升，但降低了材料的拉伸強度、沖擊強度及斷裂伸長率。碳纖維對聚丙烯有一定的異相成核作用，提升了聚丙烯基體的非等溫結晶峰溫度與結品度，并且促進PP基體中形成了β晶型。等溫結晶過程中聚丙烯易于在碳纖維斷面端部成核結晶。EPDM-g-MAH 與SEBS-g-MAH在PP基體中的分散性較好，使PP的沖擊強度與斷裂伸長率有明顯的提升，加入EPDM-g-MAH與SEBS-g-MAH的PP/CF復合材料具存較高的沖擊強度與彈性模量。PP/CF復合材料中增韌劑的加入導致了基體聚丙烯的成核能力的降低與結晶生長速率減慢。増韌劑并未改變PP/CF復合材料的結晶晶型，加入增韌劑的PP/CF復介材料中碳纖維的成核作用變得明顯，使復合材料中的球晶主要生長在碳纖維附近。
短切碳纖維增強熱塑性樹脂復合材料（SCFRTP)是工程材料中一個重要的組成部分。這類復合材料通常具有較好的機械性能、良好的經濟效益并且可以通過熱壓成型、擠出成型或注塑成型的方法制造出各種形狀的產品。尼龍6是一種具有較廣的應用領域的熱塑性樹脂材料，而填料增強改性是提升尼龍6復合材料性能較為常用且有效的改性方法。碳纖維增強尼龍6復合材料（PA6/CF)的研究，在近年來受到了大量的關注。PA6/CF復合材料的性能受到許多因素的影響：加工方法與工藝，復合材料中碳纖維的含量與長度，碳纖維的分散性及取向，碳纖維與PA6界面結構及尼龍6與碳纖維本身的特性等。然而，熱塑性復合材料的機械性能主要取決于聚合物基體的微觀結構與纖維與基體的界面性能，因而對比分析復合材料的微觀結構與宏觀性能顯得尤為重要。此外，PA6作為半結晶聚合物復合材料，PA6/CF的機械性能依賴于PA6基體的結晶結構與形貌，結晶結構與形貌則取決于復合材料的加工工藝將PA6/CF復合材料的微觀形貌和結構與宏觀性能系統的聯系起來的研究還鮮有報道。 
在全球節能和環保趨勢的推動下，汽車的油耗問題越來越引起重視，輕量化設計成為汽車節能減排的有效途徑，而碳纖維復合材料的材料性能及發展趨勢正順應了汽車工業的發展需求。隨著新能源汽車的發展，碳纖維復合材料在汽車上將得到越來越廣泛的應用。
短切碳纖維增強熱塑性樹脂復合材料（SCFRTP)是工程材料中一個重要的組成部分。這類復合材料通常具有較好的機械性能、良好的經濟效益并且可以通過熱壓成型、擠出成型或注塑成型的方法制造出各種形狀的產品。尼龍6是一種具有較廣的應用領域的熱塑性樹脂材料，而填料增強改性是提升尼龍6復合材料性能較為常用且有效的改性方法。碳纖維增強尼龍6復合材料（PA6/CF)的研究，在近年來受到了大量的關注。PA6/CF復合材料的性能受到許多因素的影響：加工方法與工藝，復合材料中碳纖維的含量與長度，碳纖維的分散性及取向，碳纖維與PA6界面結構及尼龍6與碳纖維本身的特性等。然而，熱塑性復合材料的機械性能主要取決于聚合物基體的微觀結構與纖維與基體的界面性能，因而對比分析復合材料的微觀結構與宏觀性能顯得尤為重要。此外，PA6作為半結晶聚合物復合材料，PA6/CF的機械性能依賴于PA6基體的結晶結構與形貌，結晶結構與形貌則取決于復合材料的加工工藝將PA6/CF復合材料的微觀形貌和結構與宏觀性能系統的聯系起來的研究還鮮有報道。
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